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镁合金作为“21世纪绿色环保材料”之一,在实现材料轻量化、节能环保等方面有显著作用。传统镁合金(AZ系、AS系)已普遍应用于飞机、汽车零部件,但与此同时镁合金较差的耐磨性和抗高温性能严重阻碍其进一步发展,据研究在镁合金中添加稀土元素可以有效改善其高温强度和蠕变抗力,其中Mg-Gd-Y-Zr系合金作为一种新型耐热镁合金成为研究热点,通过添加Y、Gd稀土元素使镁合金的强化效果和耐热稳定性得到提高,因此,本文中将对Mg-Gd-Y-Zr系合金在高温条件下的干滑动磨损性能进行研究。本实验采用销-盘式磨损装置在滑动速度为0.79m/s时,对Mg-10Gd-1.4Y-0.4Zr耐热镁合金进行高温磨损性能研究,选取温度分别为20℃、50℃、100℃、150℃、200℃,加载载荷20-260N的范围进行一系列摩擦磨损实验,得到摩擦系数-载荷曲线和磨损率-载荷曲线,由此初步判断轻微-严重磨损转变载荷,同时结合磨损试样的SEM表面形貌、EDS能谱元素分析磨损机制,从而绘制不同温度下的磨损机制图和磨损转变图。随后,将轻微-严重磨损转变前后的磨损表面及其亚表面组织演变与硬度变化建立起联系,揭示发生轻微-严重磨损转变的内在原因,并进一步论证各个温度下的轻微-严重磨损转变载荷,得到以下结论:Mg-10Gd-1.4Y-0.4Zr合金在摩擦磨损的过程中存在轻微磨损和严重磨损,轻微磨损区包括磨粒磨损+氧化磨损机制、表面氧化+剥层磨损机制和高温下的轻微塑性变形,严重磨损区包括分别伴有氧化层剥离和表面氧化的严重塑性变形、严重塑性变形区和表面熔化。轻微磨损阶段磨损率上升缓慢,这是由于机械混合层或者氧化膜的存在以及表面应变硬化的效应;然而进入严重磨损阶段磨损率快速上升,这是由于摩擦热不断积累使得磨损表面产生严重塑性变形甚至发生熔化。研究温度为100℃和200℃亚表面的显微组织演变得出,在轻微磨损阶段近表层主要以塑性变形区为主,且随着载荷的增加变形区深度变大;在严重磨损阶段,摩擦热的不断积累达到再结晶温度甚至熔化温度,使得近表面显微组织逐渐由塑性变形区过渡到再结晶区直至熔化-凝固区,研究与组织相对应的表面及亚表面硬度变化发现,塑性变形区产生的应变硬化造成硬度在一定范围内增加,再结晶区产生的软化作用造成硬度在一定范围内减小,两者的综合作用使硬度曲线呈现出V型或平台区,结合显微组织和硬度的变化亦可揭示发生轻微-严重磨损转变的内在原因是动态再结晶。